JPH07127951A - アキュムレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アキュムレータの気液分離効率の向上を計る
ことを目的としている。 【構成】 容器本体１に接続された冷媒の流入配管２の
内面に螺旋状の溝または突起を設ける。次に、容器本体
内部に貯留した液冷媒の乱れなく安定した面と平行にリ
ング状の仕切板７を設ける。さらに、上記流出配管の流
出口近傍にリング状の仕切板９を設けた。また、流出配
管の管壁の油戻穴３Ａが、容器本体内部にて旋回する冷
媒の旋回中心近傍に位置するように設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、冷凍装置等に用いる
アキュムレータの構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７は例えば実開昭６３−１８８４７３
号公報に示された従来のアキュムレータを示す断面図で
あり、図において、１は本体、２は流入配管、３は流出
配管、３Ａは流出配管３の管壁に設けられた油戻し穴、
４は流入口、５は流出口、６は規制部材である。図８は
その平面図を示す。

【０００３】図９は一般的な冷凍サイクルを示す図であ
り、１１はアキュムレータ、１２は圧縮機、１３は凝縮
器、１４は減圧装置、１５は蒸発器である。１０は蒸発
器とアキュムレータとを接続する接続配管である。

【０００４】次に図９の動作について説明する。圧縮機
１２で圧縮された冷媒は高温高圧のガスとなり、凝縮器
１３で凝縮され液化する。液化された液冷媒は次の減圧
装置１４にて減圧され、蒸発器１５で蒸発しガス化して
再び圧縮機１２に吸引されサイクルを形成するが、減圧
装置１４の開度調整不足や蒸発器１５に生成される霜を
除霜した際の過渡状態などにおいては液冷媒が蒸発器１
５で蒸発しきれずに液・ガス混合の２相流となって戻っ
てくるため、圧縮機保護としてアキュムレータ１１を圧
縮機上流に配置している。

【０００５】次いで図７、図８の動作について説明す
る。液・ガス２相流冷媒（以下２相流冷媒）は、アキュ
ムレータ１１の本体１に接続された流入配管２を通り流
入口４より本体内部に流入する。流入した２相流冷媒の
うち、液冷媒は本体１下方に重力により落ち溜まる。溜
まった液冷媒は、上記流出配管３の冷媒流出口５の高さ
に至るまでは本体内で気化し、ガス冷媒となって冷媒流
出口５より吸引（以下気液分離）される。上記冷凍サイ
クルを循環する冷媒中には、圧縮機１２の軸受け部（図
示せず）を潤滑させるための冷凍機油（図示せず）が溶
け込んでいて、アキュムレータ本体内には液冷媒ととも
にこの冷凍機油が溜まるが、上記油戻し穴３Ａより少量
ずつ圧縮機１２へ返油される。規制部材６は、気液分離
の向上を目的として設けられたもので流入した冷媒が直
接的に流出配管３に吸引されないように冷媒流出口５近
傍に設けられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のアキュムレータ
は以上のように構成されているが、実際のアキュムレー
タ内部の液冷媒の挙動は穏やかなものではなく、図７、
図８に示すような規制部材だけではアキュムレータの気
液分離効率を向上させることは困難であり、本体内の冷
媒の挙動を考慮する必要があった。また、気液分離効率
が悪いアキュムレータを使用する冷凍装置には、多量の
液冷媒戻りに耐え得る耐力を持った強靱な圧縮機を高コ
ストを持って採用しなければならないなどの製造元とし
ての問題もあった。

【０００７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、アキュムレータの気液分離効率
を向上を計れると共に、圧縮機の液戻り耐力はさほど考
慮せずに信頼性の高い冷凍装置を得ることを目的として
いる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係わるアキュ
ムレータは、本体に接続された冷媒の流入配管の内面に
螺旋状の溝または突起を設けたものである。

【０００９】さらに本体内周壁に沿って、略々水平に取
付けられた仕切板を備えたものである。

【００１０】流入配管の内面に螺旋状の溝または突起を
設けたもの、または更に本体の内周壁に沿って、略々水
平に仕切板を取付けたものにおいて、流出配管の冷媒流
出口近傍に、仕切板を嵌着する。

【００１１】油戻し穴が、容器本体内で旋回する冷媒の
旋回中心近傍に位置するようにしたものである。

【００１２】

【作用】この発明におけるアキュムレータは、流入配管
内面に設けられた螺旋状の溝または突起により流入冷媒
に常に一定方法の旋回力が与えられ、冷媒の本体内での
挙動が一定方向の旋回流として安定し流出配管への直接
的な冷媒吸引が画期的に減少する。

【００１３】さらに、旋回している液冷媒が本体内壁を
伝ってある一定高さになると容器本体の内周壁に沿って
略々水平に取付けられた中空の仕切板によりその上昇が
抑止され、高気液分離効率が維持される。

【００１４】また、本体内液冷媒は実際には流出配管に
衝突した際に流出配管壁面を伝って流出口より吸引され
るため、流出口近傍に仕切板を嵌着し、液冷媒の流出を
防止する。

【００１５】運転時、容器本体内で旋回する液冷媒の液
面高さが安定している旋回中心近傍に油戻穴を設けてい
るので、常に一定量ずつ安定して冷媒機油を液冷媒と共
に圧縮機に還すことができる。また、極低温度となり液
冷媒と冷凍機油とが２相に分離した場合でも、比重の小
さい冷凍機油は旋回中心部に集まってくる。このため、
旋回中心部近傍に設けた油戻穴からは優先的に冷凍機油
を圧縮機へ返油することができ、吐出ガスと共に圧縮機
から送出された冷凍機油が圧縮機に充分返油され、潤滑
油が枯渇することなく圧縮機の信頼性を高く維持するこ
とができる。

【００１６】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１、図２は、この発明におけるアキュムレータ
の平面図と断面図を示す。図において、１は本体、２は
流入配管、３はＵ字状に形成され、その冷媒流出口５が
上記本体１内上部に位置するように配設された流出配
管、３Ａは流出配管３の管壁に設けられた油戻し穴、４
は流入口、流入配管２の内面には、螺旋状の溝２Ａが設
けられている。螺旋状の溝２Ａの替わりに突起（図示せ
ず）を設ける場合もある。また１０は蒸発器１５からア
キュムレータまでの接続配管であり、その部分に流入配
管２の内面に設けられた螺旋状の溝２Ａと同方向に溝の
造られた内面溝付き管を使用する場合もある。

【００１７】この実施例におけるアキュムレータは、流
入配管２の内面に設けられた螺旋状の溝または突起２Ａ
により流入冷媒に常に一定方法の旋回力（図中矢印方
向）が与えられ、冷媒の本体１内での挙動が一定方向の
旋回流として安定し、流出配管３への直接的な冷媒吸引
が画期的に減少する。

【００１８】実施例２．この実施例（図３、図４）にお
けるアキュムレータ本体１の内周壁に沿って、略々水平
にリング状の本体用仕切板７を設けたものである。

【００１９】このアキュムレータにおける液冷媒は、図
中８（斜線部）のような波面をもって本体１内を旋回す
る。つまり本体１の中心から円周方向に向かって液面は
高くなる。従って、実際の本体容積を有効活用する以前
に本体壁面を伝って流入配管３の流入口５から吸引され
ていた液冷媒は、仕切板７によりその高さを規制され、
本体１の容積を有効に活用できるようになる。

【００２０】実施例３．このアキュムレータにおける流
出配管３の流出口５の近傍に、リング状の流出配管用仕
切板９を嵌着したものである。

【００２１】このアキュムレータにおける液冷媒は、前
記図４中の８（斜線部）のような波面をもって本体１内
を旋回しているが、その旋回途中で必ず流出配管３に衝
突する。衝突した液冷媒は流入配管３の上方に跳ね上が
るが、仕切板９によってその跳ね上がりが規制され流出
口５より吸引されることがなくなる。更に図６に示すよ
うに、本体内周壁に沿って、リング状の仕切板７を設け
ることにより、より確実に液冷媒の流出口５への流出を
抑止することができる。

【００２２】実施例４．このアキュムレータにおける油
戻し穴３Ａは、容器本体内底部に位置し、かつ旋回する
冷媒の旋回中心近傍に設けたものである。

【００２３】図４に示すように運転時の液面は容器本体
内で皿状に形成されているが旋回中心近傍の液面高さは
安定性がよい。これに対して容器内周壁に近い液面高さ
は変動が著しい。一方、油戻穴３Ａは液冷媒と混合し
た、或いは液冷媒に溶け込んだ冷凍機油を常に一定量ず
つ圧縮機１２に戻すために設けたものであるが、油戻穴
３Ａから吸入される前述の液冷媒量は、圧縮機１２の回
転数が一定であれば油戻穴３Ａ入口における液圧によっ
て決まってくる。この実施例においては、運転時液面高
さの安定性がよい冷媒の旋回中心近傍に油戻穴３Ａを設
けているので、常に一定量ずつ冷凍機油が液冷媒と共に
圧縮機に還り、圧縮機の信頼性を高く維持することがで
きる。

【００２４】また、流入冷媒の蒸発温度が低くなればな
るほど（冷凍機油にとっては粘度が増加し圧縮機へ返油
しにくくなる）冷凍機油と液冷媒とが分離し２相に分か
れるが、液冷媒が旋回していれば比重の軽い冷凍機油は
旋回中心方向へ集まってくる。そこで、アキュムレータ
における油戻し穴３Ａが容器本体内で旋回する冷媒の旋
回中心近傍に位置するようにしたので、油戻し穴３Ａか
ら優先的に冷凍機油を圧縮機へ返油することが可能とな
る。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば冷媒の
流入配管の内面に螺旋状の溝または突起を設けたので、
本体内部での液冷媒波面を旋回運動として安定させるこ
とが可能となり、アキュムレータの気液分離効率を向上
することができる効果がある。

【００２６】さらに容器本体の内周壁に沿って、略々水
平に中空の仕切板を取付けたので、旋回運動をする液冷
媒は旋回の中心から円周方向に向かって高くなった液面
を形成するが該仕切板によってその高さが規制されるた
め本体の容積を有効に活用でき、液冷媒の流出を抑止す
ることができる。

【００２７】また、容器本体内において、旋回している
液冷媒は流出配管に衝突して流入配管の上方に跳ね上が
るが、この跳ね上がった液冷媒は流出口近傍に嵌着され
た仕切板によって規制されるため流出口より吸引される
ことがなり、気液分離効率が向上できる。また、更に本
体内周壁に略々水平に取付けた仕切板を設けることによ
り、より確実に液冷媒が流出口より流出するのを防止す
ることができる。

【００２８】アキュムレータにおける油戻し穴を容器本
体内で旋回する冷媒の旋回中心近傍に位置するようにし
たので、冷凍機油を、常に一定量ずつ安定して圧縮機に
返油することができる。また、流入冷媒の蒸発温度が低
くなって圧縮機への返油条件が悪化した状態でも油戻し
穴から優先的に冷凍機油を圧縮機へ返油することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１によるアキュムレータを示
す平面図である。

【図２】この発明の実施例１によるアキュムレータを示
す断面図である。

【図３】この発明の実施例２によるアキュムレータを示
す平面図である。

【図４】この発明の実施例２によるアキュムレータを示
す断面図である。

【図５】この発明の実施例３によるアキュムレータを示
す平面図である。

【図６】この発明の実施例３および４によるアキュムレ
ータを示す断面図である。

【図７】従来のアキュムレータを示す断面図である。

【図８】従来のアキュムレータを示す平面図である。

【図９】一般的な冷凍サイクルを示す図である。

【符号の説明】

１ 容器本体 ２ 流入配管 ３ 流出配管 ３Ａ 流出配管の壁面に設けられた油戻し穴 ５ 流出口 ７ 本体用仕切板 ９ 流出配管用仕切板 １１ アキュムレータ １２ 圧縮機

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉された容器本体（以下本体）と、こ
   の本体に接続された冷媒の流入配管と、Ｕ字状に形成さ
   れ、その冷媒流出口が上記本体内上部に位置するように
   配設された流出配管とを備えたアキュムレータにおい
   て、上記流入配管の内面に螺旋状の溝または突起を設け
   たことを特徴とするアキュムレータ。
2. 【請求項２】 容器本体内周壁に沿って、略々水平に取
   付けられた中空仕切板を備えたことを特徴とする請求項
   第１項記載のアキュムレータ。
3. 【請求項３】 上記流出配管の冷媒流出口近傍に、嵌着
   された仕切板を設けたことを特徴とする請求項第１項ま
   たは第２項記載のアキュムレータ。
4. 【請求項４】 流出配管の管壁の油戻穴が、容器本体内
   部にて旋回する冷媒の旋回中心近傍に設けられたことを
   特徴とする請求項第１項記載のアキュムレータ。